Gelatasen (Matrix-Metalloproteinasen-2 und -9) spalten denaturiertes Kollagen (Gelatine), natives Kollagen IV/V, Elastin und Laminin – Schlüsselkomponenten der Basalmembran und der extrazellulären Matrix (ECM).
Virulenzmechanismen
- Gewebeinvasion: ECM-Degradation durchbricht Basalmembranen → hämatogene/lymphatische Dissemination (z. B. Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Clostridium spp., Vibrio vulnificus).
- Nährstoffakquisition: Gibt Peptide/Aminosäuren aus ECM-Proteinen frei → unterstützt bakterielles Wachstum in nährstoffarmen Nischen.
- Biofilm-Modulation: MMPs verarbeiten Biofilmmatrix-Proteine; können primäre Anheftung fördern oder Dispersion erleichtern. Kontextabhängig.
- Immunflucht: Spalten Immunglobuline (IgG, IgA), Komplementkomponenten (C3b, C5a), Zytokine (IL-1β, TNF-α), antimikrobielle Peptide (LL-37) → stumpft Opsonisation, Chemotaxis, direkte Abtötung ab.
- Barriereintrübung: Degradiert Tight-Junction-Proteine (Claudine, Ocludin) → parazelluläres Leck, bakterielle Translokation.
- Toxinaktivierung: Einige Pathogene (z. B. V. vulnificus) sezernieren Gelatinase, die Pro-Toxine verarbeitet oder selbst als Toxin wirkt (zytolytisch).
Therapeutische Implikationen
- MMP-Inhibitoren (Doxycyclin, Batimastat, Marimastat) – begrenzter klinischer Erfolg aufgrund muskuloskelettaler Toxizität.
- Antikörperbasierte Neutralisierung (experimentell).
- Zielsetzung von Pathogen-Sekretionssystemen (T2SS, T1SS), die Gelatasen exportieren.
Die Gelatinaseproduktion ist ein Merkmal invasiver, gewebezerstörerischer Pathogene über bakterielle und pilzliche Reiche hinweg.
